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vd炉工艺

VD炉工艺（不好）（总10页）

一、VD炉外精炼的目的：

提高钢液纯净度改善钢液内在性能开发纯净钢和超纯净钢。

二、VD炉去气理论依据：

气体在液体或固体铁中的溶解度与温度和外界气体分压力有关，当温度一定时气体溶解度和分压的平方根成正比，此即西韦特（Sievert）定律（也称平方根定律西华特定率）。

式中为常数。

当温度固定，气体分压减小，溶解度减小。

即只要降低该气体的分压力，则溶解在钢液中气体的含量随着降低，从而达到降低钢液中气体含量。

三、VD炉外精炼的去气基本原理：

为了去除钢液中的气体根据西韦特定率必须降低钢液气体分压。

VD炉一般采用五级蒸汽喷射泵工作使真空罐达到67Pa以下。

四、喷射泵工作原理：

蒸汽喷射泵是以蒸汽为工作介质，从拉瓦尔喷嘴中喷射出高速蒸汽射流来携带气体，从而达到抽气的目的。

工作步骤为

在第一级喷嘴中通入一定压力、一定流量的工作蒸汽，用来引射真空容器中的被抽气体，被抽气体和工作蒸汽的混合气体经第一级扩压器压缩进入第二级泵中；第二级泵再以一定流量的工作蒸汽来引射第一级泵排出的蒸汽与被抽气体的混合物（被抽气体），经扩压器压缩而被排到下一级。

在第二级泵中排出的混合物中包含有第一级、第二级的工作蒸汽和被抽气体，故在这种混合物中工作蒸汽的比例占有绝大部分，若继续排入第三级泵，则气体负荷过大，会使第三级泵工作蒸汽消耗量过大，提高了生产成本。

因此，在第二和第三级泵中间设置中间冷凝器，将混和物中的绝大部分蒸汽冷凝成水，由冷凝器回水管排入浊水池。

同样，三、四和四、五级泵之间也要设置冷凝器，最后将被抽气体由消音器排到大气中，所获得的真空通过第一级真空泵和盛放钢包罐体连接管道在罐体内获得并维持一定的真空度。

VD炉真空泵工作原理图：

VD炉蒸汽喷射泵：

五、VD炉设备概述：

主要包括真空泵系统、蒸汽锅炉和自动化控制系统

5.1机械部分

（1）液压站：

为罐盖提升/主截止阀提供动力

（2）循环水泵站：

为冷凝器和浊水池提供动力

5.2自动化控制系统：

由低压电源柜、罐盖车传动柜、PLC柜、主操作台和计算机操作台。

PLC控制包括真空泵运行控制，罐盖车行走控制、冷却水压力、温度、真空度压力信号采集与传送、氩气压力与流量信号采集与传送等。

六、VD炉岗位操作：

1.钢水处理前准备工作：

1.1检查工作介质是否符合工作要求：

蒸汽：

压力≥1MPa温度≥180℃流量≥11.5t/h

循环水：

压力≥0.4—0.5MPa温度≤35℃流量≥550t/h

氩气：

压力=1—2MPa

压缩空气：

压力≥0.4MPa

氮气：

压力≥0.4MP

1.2检查操作台、主控画面、仪表及报警系统是否正常。

1.3检查真空罐、罐盖密封圈、罐盖车道轨、观察孔及摄像孔有无积渣并及时处理。

1.4检查下列设备系统是否正常并根据当班冶炼计划准备有关材料

1.4.1检查罐盖车行走是否正常

1.4.2检查氩气管路是否泄漏

1.4.3检查测温仪表及连线和取样器准备好测温热电偶

1.4.4检查屏蔽盖是否符合冶炼要求并处理。

1.4.5检查核实喂线机、线辊、合金加料系统及合金准备情况

1.5通知泵房开启清水泵及浊水泵并要通蒸汽供给并打开蒸汽放散阀对管道进行放散

1.6当冷却水和蒸汽指标达到工艺要求时关闭罐盖开启主截止阀对真空系统进行预抽，检查系统是否泄漏。

1.7预抽过程采用全自动控制，在自动状态下检查各仪表、各蒸汽阀及着浊水泵运行是否良好。

做好到达真空度时间记录，是否在规定时间内到达真空。

2.钢水进入VD站应具备的条件

2.1钢水经LF处理后，成分、温度应符合要求。

LF出站前应调整炉渣碱度R=1.2---1.5

2.2LF炉完成造渣任务后，渣子应脱氧良好，并且流动性良好。

钢包无罐沿。

2.3钢包氩砖应透气良好，钢水自由空间≥900mm，渣厚≤100mm。

3.VD操作

3.1VD钢水温度控制，温度控制是VD操作的最重要任务之一。

3.1.1钢水进站、出站温度控制根据不同钢种及浇铸温度为基础。

3.1.2VD炉钢水处理温降经验值，深真空前在1.5---2.0℃/min，到达深真空在2.0—2.5℃/min。

3.2氩气控制，氩气控制是钢水温降大小关键因素之一，所以控制好氩气流量是控制好温度的关键手段。

3.2.1钢包进站后应立即接好氩气管线并调节好各条管线氩气流量。

同时测量渣厚、自由空间和温度。

3.2.2各阶段氩气流量

深真空前8---10L/min

深真空后20---25L/min

破空前关闭氩气

4.启动真空系统：

抽成真空时间应再5---6min不得≥8min.

4.1正常情况下采用自动控制系统

4.2非正常情况按手动操作进行。

具体操作步骤如下（厂家给操作指导书）

4.3进入抽真空阶段操作人员应通过观察孔及时观察罐内钢水搅拌情况及钢渣发泡情况。

4.3.1钢水氩气搅拌情况观察应以看到钢水翻腾裸露。

4.3.2钢包如出现溢渣应及时处理。

根据经验钢包溢渣真空度一般在20---40KPa之间，此阶段操作人员应及时观察电视监控或由观察孔观察。

如钢包溢渣也可由罐内炉气温度指示获得，如罐内溢渣炉气温度会迅速提高，计算机界面炉气温度显示提示。

4.3.2.1钢包溢渣处理方法：

（3）调大氩气流量。

5.真空处理结束（破空）

钢水真空处理完毕后迅速关闭氩气进行破空处理。

破空开始先用氮气破空，当罐内压力≤6.5KPa时再采用空气破空。

七、VD炉异常情况处理（事故处理）

根据冶炼流程所需时间和钢水在各阶段的温降，钢水在真空设备内处理最长停留时间不得超过40min,不论任何钢种。

1.工艺事故，钢包漏钢、透气砖不通、钢包溢渣烧断氩气管、钢水喷溅耳轴粘钢、

2.设备故障，蒸汽压力不足、冷却水压力不足≤0.7MPa、冷凝器冷却水进水温度过高≥35℃、控制系统故障、机械系统故障

八、节约蒸汽和缩短抽真空时间的措施

为了节约蒸汽和缩短抽真空时间，在VD炉连续生产时，上炉钢处理完成后破空前关闭主真空截止阀，只破除罐体内真空，进行钢水出站操作。

这样能让管道和冷凝器内保持一定真空度，能减少真空泵下一次工作的抽气量。

因为自动控制系统五级泵开启时，主截止阀是关闭的，五级泵工作所抽取的是管道和冷凝器内的空气。

故不破除管道内真空少抽废气能使整个系统更快短时达到真空度。

从而能减少蒸汽消耗量和缩短抽真空时间。

九、VD炉故障的原因分析及对策

影响VD炉工作故障的原因比较多，在蒸汽、冷却水及电控系统运行正常的情况下，影响VD炉工作故障的原因基本上可以概括为三个字“漏”、“堵”、“卡”

9.1“漏”一般包括

（1）真空罐密封圈漏气。

对策从密封圈损坏的原因进行分析，如罐内屏蔽盖粘渣罐盖开出烧损、机械损伤、冷却水未注满没过密封圈、掉落炉渣未及时清理等原因

（2）炉盖手动破空蝶阀、观察孔及摄像头密封漏气。

对策炉盖工况温度高手动破空蝶阀密封泥老化、观察孔密封垫老化压紧悖帽未拧紧等

（3）冷凝器和各喷射泵连接法兰漏气。

维修时法兰紧固不均、不严或排水下管腐蚀都会造成其泄漏，冷凝器泄漏将直接导致其内部水位上涨，严重时会使冷却水倒灌进E2、E3喷射器内。

如喷射器内进水严重将会产生轴向串动、径向跳动，轻者会将拉瓦尔管内喷嘴断裂，重者将是正个系统产生故障。

高压蒸汽产生的动能和振动也会使法兰连接螺栓产生松动等。

拉瓦尔喷嘴如有大块异物吸入将会导致其喘振。

这些现象也是判断真空泵故障的表象。

9.2“堵”一般包括

（1）E2喷嘴堵。

E2喷嘴易底部积灰。

E2喷嘴一般为竖直安装，其底部安装配重式翻转阀堵塞。

VD生产过程中E2喷嘴底部有少量积水易结冰，当积水、积灰增多时就难以结冰，当水位高时易对拉瓦尔喷嘴产生撞击使喷嘴产生变形或断裂。

（2）破空阀堵，一般为过滤网吸入。

9.3“卡”一般包括各真空泵蒸汽球阀卡。

管道锈蚀随蒸汽进入阀体卡住阀芯。

造成蒸汽关闭不严影响真空度。

压缩空气不洁造成执行器卡堵动作不到位，阀门关闭不到位影响真空度。

根据以上原因要对各点进行定期点检排查防患故障与未然。

使生产、设备正常运行。